浅谈超高层建筑钢结构安装技术

摘要：根据我国的快速发展，高层乃至超高层建筑成为未来城市建设中一个发展对象。对超高层建筑中钢结构的要求也非常严格，因为钢自身的特点，所以被广泛的应用。在超高层建筑中，钢结构安装技术至关重要，直接影响到整个建筑物的整体质量，本文就此浅析超高层建筑物的钢结构安装技术，仅供大家参考。

关键词：超高层；建筑物；钢结构；安装技术

中图分类号： TU97文献标识码： A

1.超高层建筑钢结构的发展

超高层建筑是人类征服自然，不断取得进步的重要标志，是现代科学技术发展的结晶，也是一个国家科技发展水平和综合实力的集中体现之一。因此无论是发达国家，还是发展中国家都把兴建超高层建筑作为展示社会发展成就的重要手段。而超高层建筑通常采用钢结构作为主要构成部分，因此超高层建筑一般都是超高层钢结构。现代超高层建筑起源于美国，已有110年的发展历史，超高层建筑的兴建不但具有显著的经济效益和社会效益，能够展现一个时代、一个国家的科技发展成就，而且可以极大地促进相关领域科技的发展。因此目前兴起了超高层建筑建设的新高潮。不仅高度越来越高，如高达492m的上海环球金融中心，508m的台北国际金融中心，阿联酋超过700m高的迪拜塔。而且超高层建筑造型也更加多样化，扭转的广州新电视塔和倾斜的中央电视台新台址建设工程就是其中典型的代表。

2.超高层钢结构安装技术和措施

规划好大型超高层钢结构工程施工技术路线时，首先应对所施工的结构对象进行充分地了解，并结合经济、技术、环境等方面的因素综合考虑。对于结构本身的细致理解以及对周围环境、自身条件的充分认识是确定施工总体技术路线的必要条件。最优秀的技术路线一定是根据主客观条件，并利用充足的时间、空间和自身特点的技术路线。主要考虑的方面有：

1)要理解结构的基本组成和荷载传递途径。只有分析清楚结构的基本组成，才能恰当地划分吊装单元，只有认真分析结构荷载传递路径，才能确定合理的施工安全，保证施工完成状态与设计要求完全一致。对于超高层钢结构，钢梁、钢柱、钢桁架是通常的组成部分，也是结构分析的主要对象。

2)熟悉施工场地条件和周边环境是合理选择施工设备，有效进行施工组织和规划施工的重要前提之一。施工环境还包括业主对工程建设的要求：如工期等，场外运输条件以及土建施工和设备安装等上下道工序对钢结构安装的制约等。充分利用施工现场的环境和空间条件，实现连续、高效、快速施工，是确定安装技术路线的主要考虑因素之一。

3)了解资源配置情况及技术能力，这也是确定安装方案的重要前提。各施工企业有其特定的资源环境和技术特长，确定施工技术路线时应充分发挥自己的长处和优势，才能取得事半功倍的效果。对于大型超高层钢结构，关键的施工技术和措施主要有如下几个方面。

2.1测量技术

对于超高层建筑物来说，测量时视线的通透性相对来说不能很好地把握，并且受到楼体本身的限制，进行测量时难度会非常大，所以对超高层建筑物进行测量时，要合理选择配置好的仪器，并且配合正确的测量方法以及找准测量的线路，只有把各方面综合起来，才能提高测量的准确度，测量时要求工作人员要认真负责，测量前要对超高建筑物做全面的检查。目前对于超高建筑物来说，应用最广泛且收到的效果最好的测量技术就是选用GPS定位系统，来进行辅助测量，达到测量的位置以及路线的精准。

2.2钢结构焊接技术

超高层建筑物都是采用钢结构的，钢结构的每个接点都是需要焊接的，并且需要焊接的部位非常多，由于承载的压力大，所以在焊接上要求的技术含量非常高。但是焊接的施工环境很恶劣，大量的焊接都需要在高空中进行，高空作业安全性低，并且焊接工作是一项本身就比较热的工作，要是在炎热的夏天进行，那么工作环境的温度会更高，不仅影响施工的质量还会影响施工人员的安全。因此在进行焊接方案的制定时，要把一切能影响到焊接进行的因素考虑进去，并且根据具体的钢结构选择适合的焊接技术。在进行施工之前要对焊接队伍进行培训，培训的内容要有依据性，要根据超高建筑物的特点进行培训，指出需要注意的地方，培训出一批高标准的焊接人员。

2.3机械设备的选择

在施工过程中，机械设备的选择是非常重要的，要根据具体的钢结构情况进行吊装机的选择，在进行钢结构安装过程中，吊装机的选择是最为重要的。由于超高层建筑进行钢结构安装时，大多数都是在高空进行作业，所以一般选择吊装机都是塔吊式起重吊装机，塔吊是进行高空安装的主力设备。所以在对塔式吊装机进行选择的时候，要考虑到吊装机的性能，对于吊装机的配置一定要高，要能符合钢结构安装高空作业的需求。吊装机的最高伸展高度要根据具体的施工要求来进行选择。

2.4钢柱的安装

在超高层建筑的钢结构进行安装过程中，主要是对每一节钢柱之间连接的垂直度进行有效的控制，并核查钢结构的三维方向出现的一些偏差数据是否在规范允许值范围内。在钢结构的安装过程中，进行钢柱的位置与垂直度控制时，钢柱的第一节安装与第二节以上的各节钢柱在控制的方法、重点上会有些不相同。其中在对第一节的钢柱进行有效控制的主要部分是建筑竖向的水平标高与建筑结构平面位置与轴线之间的偏差，并主要是经过对定位钢板与双螺母的调节控制或使用千斤顶、楔形钢垫块来调整完成安装的。而对于第二节及以上的各节钢柱控制重点为每个钢柱之间垂直的状态与建筑物竖向的标高以及建筑结构的平面位置轴线，并且在这之中主要是经过千斤顶来进行垂直度的调节，从而达到完成钢结构安装目的。

2.5仿真分析技术

在对超高建筑物钢结构进行施工中，由于钢结构本身有重力，并且在施工中会对其产生外力，超高钢结构施工的工期比较长，再受到外界环境的影响下，使得钢结构中焊接点以及其它部位出现变形。对于这些变形如果不加以控制，不但会影响施工的质量，严重会导致安全事故。所以针对施工中出现的变形情况，通常采用施工仿真分析技术，在结构没有发生变形前就对其进行预算，预算时都是根据实际施工进行预算的，所以得出的数据都是几乎和真实的数据相似的。通常选用计算机中的相关软件进行仿真实验的，了解结构的变形规律，一旦发生变形，可以精准的进行防护措施。

2.6预变形技术

由于超高建筑物已经不再是只有重量和高度两个特点了，还有一些倾斜、扭转的现象，在对倾斜或者扭转的超高特殊建筑物进行施工的时候，不得不考虑到施工中空间的三维变形，对于空间的三维变形现象一定要加以控制，否则变形严重会影响整个建筑物的安全性能，以及整体的功能。与此同时也要考虑到差异压缩变形以及沉降的现象，这些现象不加以注意，严重时会带来不可弥补的损失。预变形技术是对空间三维变形以及一些差异压缩变形和沉降最有效的拯救技术，预变形技术是在仿真分析过程中得出的数据基础上进行的，对一些相关的数据以及钢结构施工中的变化加以掌握，积累出一些变形值，然后通过预变形技术对其进行提前的预防，对其进行反变形手段，提前把变形部分矫正过来，使得变形地方回归到设计初始时的位置上。

3.结束语

高层以及超高层建筑物的不断出现，其钢结构的安装技术对于建筑本身来说具有重大的影响。超高层钢结构施工是一项技术难度和工艺复杂程度都比较高的工作，如何在已形成的成熟工艺上继续加以改进，是现阶段我们建筑行业从业人员所应思考的重要课题。

参考文献：

［1］崔晓强．超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J]．建筑机化,2009．

［2］王美华．超高层建筑改建中的结构体系转换施工[J]．建筑施工,2008．

［3］陈辉．浅析超高层建筑桩基的设计与施工要点[J]．中国非金属矿工业导刊,2008．